实时流量智能控制大米抛光机的制作方法

本实用新型涉及粮食加工设备技术领域，尤其是一种实时流量智能控制大米抛光机。

背景技术：

稻谷经砻谷机脱壳后变成糙米，经过碾米机碾白后成为白米，再由大米抛光机上光、美白。白米喷雾着水后进入抛光室，通过摩擦使米粒表面上光。抛光处理不仅可清除米粒表面的浮糠，还起到淀粉糊化和胶质化的作用，从而获得色泽晶莹光洁的洁净米或免淘米，以提高大米的食用品质和储藏性能。

在抛光过程中，抛光室内的大米流量要合适、稳定。若流量过小，不仅产量低、吨米电耗高，还会因米粒在抛光室内翻动机会过多而产生过碾现象，过碾后不但抛光精度差，而且大幅增加碎米；若流量过大，米粒在抛光室内因不易翻滚而导致抛光精度差、光洁度低。因此，在抛光过程中，须根据大米的品种、水分，将流量控制在额定范围内，并保持稳定，从而保证大米抛光效果好、出米率高，且吨米电耗低。

抛光室内大米的流量与主电机的电流存在着一定的线性关系。开机还未进料时，主电机无负载空转，此时电流最小；随着进料后大米流量的慢慢增加，电流也随之线性升高。现有技术中，大米流量是由人工通过控制机体上部进料斗闸门的开度来实现的，工人持续观察电流表数值，凭经验来操作闸门的开度。当电流小时，工人就拉大闸门让进入抛光室的大米流量加大，电流也随之升高，当电流升到某个合适值时，闸门开度就维持不变了，此时为抛光机的额定流量，设备也达到最佳加工状态；反之，当流量过大导致电流过大时，工人把闸门开小，让电流下降到合适值。

现有技术中，这种靠人工来控制抛光机流量的操作方法，存在以下问题:

1、大米的抛光精度、出米率和吨米电耗等主要经济技术指标与工人的经验、水平密切相关，因人的差异将导致主要指标千差万别，既不便于生产过程的管理和控制，也增加了运行成本；

2、更换大米品种或同品种水分不同时，主要指标都会发生变化，工人需重新摸索经验，给正常生产的连续性管控带来不便；

3、即使是熟练工也无法与电脑智能化控制相比，由电脑采集的实时数据更精准，动作响应更为迅捷，并能完全避免人工操作中受经验、情绪等各种因素的干扰，使抛光后的主要指标较好地优化，并能大幅降低设备运行成本。

技术实现要素：

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的实时流量智能控制大米抛光机，从而取代人工，智能化控制和稳定大米流量，防止了因米量过小而导致的碎米的产生，使得米粒抛光效果好，出米率高，大大提高了生产效率，降低运行成本。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种实时流量智能控制大米抛光机，包括机身，机身顶面安装有智能进料斗，智能进料斗的开合由步进电机和气缸控制，机身上部设置有抛光室，智能进料斗下端伸入抛光室内部的前端，位于抛光室后端的机身上安装有出料斗，抛光室内部水平安装有抛光辊，抛光辊贯穿抛光室且其端部连接有皮带轮一，所述抛光室周向安装有筛网，抛光室下方安装有与筛网对应的集糠斗；机身下方还安装有主电机，主电机的输出端连接有皮带轮二，所述皮带轮一与皮带轮二通过皮带连接；还包括控制系统；

所述控制系统的结构为：包括plc控制器，plc控制器实时收集和处理所述主电机的电流，plc控制器的输出端与步进电机、气缸相连；还包括检测单元，检测单元将实时信息输送给plc控制器，plc控制器分析收到的信息，并向步进电机、气缸发出指令。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述智能进料斗的结构为：包括位于其内部的上闸板和下闸板，上闸板水平设置，并伸出智能进料斗并与气缸的输出端固定，位于上闸板上方的智能进料斗上安装有接近开关；所述下闸板倾斜设置，下闸板的端部固定连接有转轴，转轴端部穿出智能进料斗并固定连接有搭扣，搭扣上卡接有拉簧；还包括位于智能进料斗外部的步进电机，步进电机的输出端连接有蜗轮蜗杆减速机，蜗轮蜗杆减速机的输出端蜗杆的头部与搭扣对应。

所述搭扣一端开有小孔并卡接有拉簧，另一端向侧边延伸有弯折，所述蜗杆的头部与弯折对应，搭扣的折弯处与转轴固定连接。

所述拉簧一端与搭扣卡接，另一端固定安装在智能进料斗的外壁。

所述下闸板倾斜安装在智能进料斗内部的下方。

所述抛光辊的结构为：两端为光轴部分，一端穿出抛光室与皮带轮一连接，另一端与机身转动连接；中间分为螺旋部分和抛光部分，螺旋部分位于所述智能进料斗的正下方，螺旋部分表面设置有多个螺旋的叶片；抛光部分表面设置有多个倾斜的凸出筋。

所述筛网将抛光室与集糠斗分隔开，筛网上的筛孔尺寸小于米粒的尺寸。

所述抛光室与出料斗连通。

所述集糠斗底部连接有吸风装置。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型结构紧凑、合理，操作方便，依据抛光室内大米流量与主电机电流之间存在的线性关系，通过实时采集主电机电流值，由plc控制器进行数据处理后转换为大米的实时流量值，并与设定的额定流量区间相比较；若实时流量值大于额定流量，则plc控制器发出指令启动步进电机正转将下闸板开小，从而减小通过下闸板进入抛光室的大米的量，若实时流量值小于额定流量，则plc控制器发出指令启动步进电机反转将下闸板开大，从而增大通过下闸板进入抛光室的大米的量，若实时流量值处于额定流量区间内，则plc控制器不动作；进而实现智能控制进料斗闸门的开合程度，实现大米的实时流量智能管控，维持进入抛光室的大米流量始终平衡在额定范围内，进而达到提高米粒抛光效果、提升出米率的目的，并且大大提高大米抛光的生产效率。

本实用新型还包括如下优点：

1、位于上闸板上方的智能进料斗上安装有接近开关，当接近开关探测到智能进料斗内大米不足时，将发送物料不足的信息给plc控制器，由plc控制器发出指令，气缸输出端伸出，并带动上闸板闭合，此时仅少量大米积存在智能进料斗内，同时plc控制器将发出米量不足的预警；当智能进料斗内装入大米时，接近开关探测到大米充足，将发送物料充足的信息给plc控制器，由plc控制器发出指令，气缸输出端缩回，并带动上闸板打开，从而上闸板上的大米往下进入抛光室；实现了智能进料斗内物料不足的自动检测及上闸板的自动开合动作，防止了因米量不足而导致的抛光室内大量碎米的产生，更便于自动生产过程的管控；

2、通过使用plc控制器，实时自动控制智能进料斗闸门的开合程度，从而达到稳定抛光室内大米流量的目的，实现了无人化的自动操作，每班可节省工人一名，大幅降低了设备的运行成本；

3、自动化的智能控制来维持抛光室内的大米流量保持稳定，使得大米的抛光精度、出米率和吨米电耗等主要经济技术指标得到优化，且大米流量相对于人工操作控制得更加平稳一致，使得生产过程的管理和控制更加方便；

4、经测试，在采用实时流量智能控制后，大米抛光的出米率提高了1-1.5％，吨米电耗降低了6％。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型智能进料斗的结构示意图(上闸门关闭，下闸门开小状态)。

图3为图2中a部的局部放大图。

图4为本实用新型抛光辊的结构示意图(半剖视图)。

图5为本实用新型实时流量智能控制的工作原理图。

图6为本实用新型智能进料斗的结构示意图(上闸门打开，下闸门开大状态)。

其中：1、机身；2、智能进料斗；3、皮带轮一；4、抛光辊；401、光轴部分；402、螺旋部分；403、抛光部分；5、筛网；6、皮带轮二；7、主电机；8、集糠斗；9、出料斗；10、接近开关；11、步进电机；12、蜗轮蜗杆减速机；13、蜗杆；14、拉簧；15、下闸板；16、搭扣；1601、弯折；17、转轴；18、气缸；19、上闸板；20、抛光室。

具体实施方式

下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，本实施例的实时流量智能控制大米抛光机，包括机身1，机身1顶面安装有智能进料斗2，智能进料斗2的开合由步进电机11和气缸18控制，机身1上部设置有抛光室20，智能进料斗2下端伸入抛光室20内部的前端，位于抛光室20后端的机身1上安装有出料斗9，抛光室20内部水平安装有抛光辊4，抛光辊4贯穿抛光室20且其端部连接有皮带轮一3，所述抛光室20周向安装有筛网5，抛光室20下方安装有集糠斗8；机身1下方还安装有主电机7，主电机7的输出端连接有皮带轮二6，皮带轮一3与皮带轮二6通过皮带连接；还包括控制系统；

控制系统的结构为：包括plc控制器，plc控制器实时收集和处理主电机7的电流，plc控制器的输出端与步进电机11、气缸18相连；还包括检测单元，检测单元将实时信息输送给plc控制器，plc控制器分析收到的信息，并向步进电机11、气缸18发出指令。

如图2和图3所示，智能进料斗2的结构为：包括位于其内部的上闸板19和下闸板15，上闸板19伸出智能进料斗2并与气缸18的输出端连接，位于上闸板19上方的智能进料斗2上安装有接近开关10；下闸板15端部固定连接有转轴17，转轴17端部穿出智能进料斗2并固定连接有搭扣16，搭扣16上卡接有拉簧14；还包括位于智能进料斗2外部的步进电机11，步进电机11的输出端连接有蜗轮蜗杆减速机12，蜗轮蜗杆减速机12的输出端蜗杆13的头部与搭扣16对应。

搭扣16一端开有小孔并卡接有拉簧14，另一端向侧边延伸有弯折1601，蜗杆13的头部与弯折1601对应，搭扣16的折弯处与转轴17固定连接。

拉簧14一端与搭扣16卡接，另一端固定安装在智能进料斗2的外壁。

下闸板15倾斜安装在智能进料斗2内部的下方。

如图4所示，抛光辊4的结构为：两端为光轴部分401，一端穿出抛光室20与皮带轮一3连接，另一端与机身1转动连接；中间分为螺旋部分402和抛光部分403，螺旋部分402位于智能进料斗2的正下方，螺旋部分402表面设置有多个螺旋的叶片，在抛光辊4旋转过程中，螺旋的叶片将从智能进料斗2进入抛光室20的大米推送至后面的抛光部分403；抛光部分403表面设置有多个倾斜的凸出筋，在抛光辊4旋转过程中，凸出筋的设置不仅增加了抛光辊4与大米的接触摩擦面积，并且在转动过程中能将大米不断搅动实现翻滚，凸出筋的倾斜设置，对翻滚的大米起到导向作用，使其在不断翻滚的过程中往尾部移动，进而进入出料斗9。

筛网5将抛光室20与集糠斗8分隔开；筛网5上的筛孔尺寸小于米粒的尺寸。

集糠斗8底部连接有吸风装置。

本实用新型的工作原理为：

大米抛光的原理为：按下启动按钮，设备开机，主电机7转动，带动皮带轮二6旋转，从而通过皮带传动带动皮带轮一3旋转，进而带动抛光室20内的抛光辊4旋转，大米从智能进料斗2进入抛光室20的前端，在抛光辊4的不断转动下，大米由螺旋部分402的螺旋叶片推送至抛光室20中部，并与抛光部分403的凸出筋不断摩擦，在旋转的凸出筋的搅动下不断翻滚，翻滚和摩擦作用使得糠粉从大米上脱落，糠粉的尺寸小于筛网5的筛孔尺寸，其在外接的吸风装置的吸风作用下，穿过筛网5的筛孔并被吸入集糠斗8中；在抛光辊4高速旋转的过程中，被抛光的大米在翻滚和摩擦的同时顺着抛光辊4周向倾斜的凸出筋逐渐运动至抛光辊4尾部，进而进入出料斗9。

实时流量智能控制的原理为：如图5所示，在大米抛光过程中，plc控制器实时采集主电机7的电流值，进行数据处理转换为大米的实时流量值，并与设定的额定流量区间比较；当实时流量值小于额定流量时，plc控制器发出指令启动步进电机11反转，驱动蜗轮蜗杆减速机12输出端蜗杆13旋转伸出，并与搭扣16的弯折1601接触，进而推动搭扣16以转轴17为中心逆时针转动，带动与其固定连接的转轴17、和与转轴17固定连接的下闸板15逆时针转动，下闸板15的端部进一步远离智能进料斗2的内壁，其打开程度增大，如图6所示，通过下闸板15进入抛光室20的大米的量增大，此时搭扣16在旋转的过程中施力给拉簧14，拉簧14受拉力作用处于拉伸状态；当实时流量值大于额定流量时，plc控制器发出指令启动步进电机11正转，驱动蜗轮蜗杆减速机12输出端蜗杆13旋转缩回并脱离搭扣16，搭扣16在拉簧14的拉力作用下以转轴17为中心顺时针转动，从而下闸板15顺时针转动，其端部靠向智能进料斗2的内壁，其打开程度减小，如图2所示，通过下闸板15进入抛光室20的大米的量减小；当实时流量值处于额定流量区间内，则plc控制器不发出指令，步进电机11不动作。

智能进料斗2内米量检测的原理为：当接近开关10探测到智能进料斗2内大米不足时，将发送物料不足的信息给plc控制器，由plc控制器发出指令，气缸18输出端伸出，并带动上闸板19闭合，如图2所示，此时仅少量大米积存在智能进料斗2内，同时plc控制器将发出米量不足的预警；当智能进料斗2内装入大米时，接近开关10探测到大米充足，将发送物料充足的信息给plc控制器，由plc控制器发出指令，气缸18输出端缩回，并带动上闸板19打开，如图6所示，从而上闸板19上的大米下行。

本实用新型操作简单，通过实时监测主电机电流，实现了抛光室内大米流量始终平衡在额定范围内，进而提高了米粒抛光效果，减少了碎米的产生，提升了出米率，大大提高了大米抛光的生产效率，实用性强。

以上描述是对本实用新型的解释，不是对实用新型的限定，本实用新型所限定的范围参见权利要求，在本实用新型的保护范围之内，可以作任何形式的修改。